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1、降水設(shè)計(jì)參數(shù)

1.1 降水設(shè)計(jì)：根據(jù)基坑*大開(kāi)挖深度13.35m、基槽以上3層地下水，滲透系數(shù)小，砂層中含泥量大的實(shí)際情況，布置周邊井和槽內(nèi)井。周邊井采用大口井抽水的降水方式，將基槽以上含水層中的水，引入第五層的砂層中，井深在基槽以下5m，再?gòu)纳皩又谐槿〉叵滤档偷叵滤鸦I為主；在基槽內(nèi)布置滲水井，采用以滲為主，抽滲結(jié)合的降水方式，將井底設(shè)在第七層砂層的承壓含水層底部，以利于降低基坑水位。

1.2 降水井結(jié)構(gòu)：降水井井深18.0m，孔深≥18.5m，孔徑600mm，井管為直徑400mm的水泥礫石濾水管，井管外填入直徑為2~10mm的石屑濾料（含泥量<3%）。為防止抽水時(shí)間太長(zhǎng)，井管要高出地面0.3~0.5m，基坑內(nèi)滲水井深28米（從地表算起）。

1.3 降水井的布置：基坑周邊封閉式布置降水井，井間距7.5m，井中心距基坑上口線1.5m；在基坑內(nèi)部沉降后澆帶和施工后澆帶的位置每隔25m左右設(shè)滲水井，同時(shí)要注意避開(kāi)土壤源熱井的位置，在土方開(kāi)挖時(shí)要做好保護(hù)，以便作為觀測(cè)井和必要時(shí)的抽水井使用。管井降水設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。

1.4 集水明排措施：由于土質(zhì)含泥量大，滲透性差，必要時(shí)在坑內(nèi)設(shè)置明排輔助降水，需埋設(shè)導(dǎo)流管做明排措施。槽底存在難以疏干的殘留水時(shí)，需沿槽底邊布設(shè)排水溝、集水井。集排水溝尺寸為20*30cm（寬*高），排水溝內(nèi)用4~20mm的級(jí)配碎石填充；集水坑底面應(yīng)比集排水溝底面低0.5m，集水井中間埋設(shè)一根直徑300mm無(wú)砂管，集水井間距為50~80m一個(gè)，尺寸為0.6*0.6*0.7cm（長(zhǎng)*寬*高）。

表1

方案

類型

直徑（mm）

深度（m）

間距（m）

數(shù)量（眼）

濾管（mm）

濾料

周邊井

抽水井

Ф600

18

7.5

103

Ф400無(wú)砂砼管

2~10mm石屑

槽中井

滲水井

Ф600

28

25

28

Ф400無(wú)砂砼管

2~10mm石屑

1.5 排水系統(tǒng)：在現(xiàn)場(chǎng)四周布置排水系統(tǒng)，出水口有兩處，為原市政雨水井。排水系統(tǒng)管線采用Ф300PVC管，排水管線每隔20~30m設(shè)一個(gè)支墩（0.4*0.3*0.3m）穩(wěn)定管道，按出水口位置坡度布置。在出水口處各設(shè)置一個(gè)沉淀池（1.0*0.8*0.8m），將水中泥沙沉淀干凈以后排入污水管道內(nèi)。

2、工程地質(zhì)概況

見(jiàn)土方開(kāi)挖部分。

3、材料選擇

降水井孔護(hù)壁泥漿采用膨潤(rùn)土造漿，泥漿材料的選定及配合比：7~10%膨潤(rùn)土（山公高陽(yáng)1#）；0.5~1%工業(yè)用堿；0.1%羥*纖維素

（CMC）；拌和用水為自來(lái)水；另外根據(jù)施工情況加入適量分散劑。

按下表性能指標(biāo)及測(cè)試方法制備泥漿：

順序

項(xiàng)目

性能指標(biāo)

測(cè)試方法及儀器

1

比重

1.05~1.15g/cm3

泥漿比重計(jì)

2

粘度

10~25秒

500cc/700cc漏斗法

3

含砂量

<6%

在測(cè)定泥漿材料性能的基礎(chǔ)上，即使試配泥漿的*佳配合比。

4、降水井系統(tǒng)施工

本工程由于基坑面積較大，個(gè)別地段距離周圍建筑物及護(hù)坡樁較近，降水井施工時(shí)經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整，設(shè)置在護(hù)坡樁外對(duì)應(yīng)位置。降水井從地面開(kāi)始施工，井位距基坑邊緣的距離為1.5m。根據(jù)地質(zhì)地層情況，采用反循環(huán)鉆機(jī)完成降水井成孔施工，場(chǎng)區(qū)內(nèi)共布置6臺(tái)反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行施工。

4.1 工藝流程：測(cè)量定位→成孔→清孔→下管→投料→洗井→布置排水系統(tǒng)→下泵→抽水。

4.2施工方法

1）鉆進(jìn)成孔

①采用反循環(huán)鉆機(jī)成孔時(shí)，為防止鉆孔相互干擾造成塌孔，在鉆孔是采用隔孔跳鉆的施工方法，保證孔壁不坍塌。

②鉆機(jī)垂直度和各后開(kāi)始鉆進(jìn)，隨鉆進(jìn)隨補(bǔ)充泥漿，泥漿標(biāo)高始終保持在地下水靜止水位上1~2m。

③鉆深由鉆桿顯示，用專用測(cè)繩測(cè)定孔深。

④鉆到設(shè)計(jì)深度后停止鉆進(jìn)，檢查孔深不得小于設(shè)計(jì)深度。

2）護(hù)壁泥漿

護(hù)壁泥漿采用膨潤(rùn)土造漿，考慮環(huán)保要求制作專用鋼質(zhì)泥漿槽盛講，護(hù)壁泥漿可經(jīng)泥漿凈化裝置凈化后重復(fù)利用。

3）清孔

孔底沉渣為鉆孔與孔深之差，成孔厚應(yīng)反復(fù)清孔，保證孔底沉渣厚度小于300mm。

4）下管

井管采用無(wú)砂砼管，在砼預(yù)制托底上放置井管，在底部中間設(shè)置中器，四周拴8號(hào)鉛絲，緩慢下放，當(dāng)管口與井口相差200mm時(shí)，連接上節(jié)井管，接頭處用玻璃絲布粘貼，以免擠入泥砂淤塞，豎向采用2~4根30mm寬竹條固定井管。為防止上下管節(jié)錯(cuò)位，在下管前將井管依方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，井管要高出地面300~500mm，并在井口加蓋。

5）投料：下入井管后，在井管外周均勻填入含泥量小于5%的濾料至地面下0.5m處，濾料采用2~10mm豆石或石屑。投料時(shí)應(yīng)保持連續(xù)，將泥漿擠出孔位，并用粘性土填封孔口。

6）洗井：成井后采用空壓機(jī)和潛水泵聯(lián)合抽水洗井，至井內(nèi)水清沙凈，再用污水泵反復(fù)進(jìn)行恢復(fù)性抽洗。洗井應(yīng)在成井4小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，以免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，井壁泥皮影響滲水*。洗凈后進(jìn)行試驗(yàn)性抽水，確定單井出水量及水位降低能否滿足設(shè)計(jì)要求。

5、關(guān)鍵控制點(diǎn)

5.1 鉆機(jī)安裝應(yīng)周正平穩(wěn)，操作應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行，保證鉆孔垂直度誤差小于1％，孔深誤差小于1％。

5.2 下鉆具時(shí)要輕提慢放，避免產(chǎn)生抽吸作用，造成塌孔。

5.3 清孔后應(yīng)保證孔底沉渣厚度小于300mm，漿液含砂率小于4％。

5.4 下管時(shí)要輕提慢放，遇阻礙時(shí)應(yīng)查明原因再下，嚴(yán)禁強(qiáng)行墩放，以防損壞井管；下至設(shè)計(jì)深度后，保證井管高出地面300～500mm，用蓋板蓋好，防止掉入雜物；井管應(yīng)居于鉆孔中央位置，以保證濾料填入均勻。

5.5 填入濾料時(shí)，仔細(xì)檢查濾料質(zhì)量，控制含泥量不超過(guò)5％；填料過(guò)程中用鐵鍬沿井管四周均勻緩慢填入，防止投料不均、中途架橋現(xiàn)象；當(dāng)填入量與理論計(jì)算量不一致時(shí)，須及時(shí)查明原因，采用相應(yīng)措施進(jìn)行處理。在洗井和抽水過(guò)程中，如果濾料下沉量過(guò)大，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充濾料。

5.6 為防止含水層中細(xì)粒土的流失，應(yīng)在井深6m以下無(wú)砂砼管外包一層60-120目的方格尼龍網(wǎng)。

6、問(wèn)題處理措施

多年的降水工程施工經(jīng)驗(yàn)證明，一個(gè)工程的降水*受多種因素影響。地上地下建筑物、管線多且分布復(fù)雜，水文地質(zhì)條件變化也較大，很多地段受多層地下水的影響，因此，盲目地照搬降水設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工并不能完全保證降水*，而是要根據(jù)具體出現(xiàn)的問(wèn)題具體分析，采用針對(duì)性的處理措施，才能使降水工程*達(dá)到預(yù)期*。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，降水工程施工過(guò)程中主要應(yīng)考慮以下一些特殊情況及處理措施：

1）不明來(lái)水處理

①如果地下上、下水管道漏水嚴(yán)重，這些滲漏水賦存于雜填土和很多已廢棄的地下構(gòu)筑物中，由于具體位置不明確，水量大小無(wú)法確定，因此從降水井分布上難以控制，可能造成基坑壁失穩(wěn)，對(duì)地下工程造成很大影響。為了有效預(yù)防這種異常水給工程帶來(lái)?yè)p失，應(yīng)采取如下處理措施：

②基坑開(kāi)挖遇到突然出現(xiàn)的不明外來(lái)水時(shí)，應(yīng)立即停止開(kāi)挖，作引流回填，控制因出水帶出地層顆粒形成地層擾動(dòng)坍塌，然后查明外來(lái)水補(bǔ)給源，采取尋源斷流措施。

③對(duì)出水范圍的基坑壁，必須采用特殊加固措施，比如小導(dǎo)管注漿、局部土釘補(bǔ)強(qiáng)等方法，穩(wěn)定后繼續(xù)下步開(kāi)挖。

2）潛水含水層殘留水處理

由于受潛水含水層底板凹凸不平的影響，以及含水層中存在不透水或弱透水粘性土夾層的影響，要完全疏干潛水實(shí)際上不可能的，這部分水若處理不好將帶出地層中大量細(xì)顆粒物質(zhì)，使開(kāi)挖面地層土擾動(dòng)并可能發(fā)生坍塌。出現(xiàn)這種情況時(shí)，應(yīng)放慢挖土速度，及時(shí)在坑壁作盲管導(dǎo)流，并在槽邊挖盲溝集水，再將集水排走。導(dǎo)流盲管一般采用長(zhǎng)0.5m的ф25mm的塑料管，做成花管并纏60～120目尼龍網(wǎng)。盲溝一般貼坑壁挖，寬200mm，深300mm。為了防止土塊掉落將導(dǎo)流盲溝堵塞，防止水流將基坑底細(xì)顆粒物質(zhì)帶走造成基底土擾動(dòng)，應(yīng)在盲溝中填4～20mm碎石。

3）降水井間距問(wèn)題

①在降水井施工時(shí)，受場(chǎng)地現(xiàn)狀的限制，可能出現(xiàn)降水井的位置和間距與原設(shè)計(jì)不符。本工程這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在出土馬道、拐角點(diǎn)以及配電柜基礎(chǔ)等地方。

②根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，與各方面商量后決定在降水井間距過(guò)大的位置施工土釘墻時(shí)在此處預(yù)制排水導(dǎo)流管保證雨季施工時(shí)土層含水可以導(dǎo)流至槽內(nèi)。同時(shí)在導(dǎo)流土層位置槽內(nèi)設(shè)置盲溝，把導(dǎo)流出來(lái)的土層含水導(dǎo)入盲溝內(nèi)，在盲溝適當(dāng)位置設(shè)置集水井，抽走導(dǎo)流出來(lái)的土層水，并經(jīng)常觀測(cè)護(hù)坡情況。